CN1323479A

CN1323479A - 通信网络中的网络控制方法和设备

Info

Publication number: CN1323479A
Application number: CN 99812042
Authority: CN
Inventors: 布鲁斯·D·史密斯
Original assignee: EMBIVOSCH Inc
Current assignee: EMBIVOSCH Inc
Priority date: 1998-08-12
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2001-11-21
Also published as: EP1104608A2; WO2000010296A2; JP2002523926A; WO2000010296A3; AU5476199A

Abstract

根据通信事件发生的时间和地点、通信资源可用的时间和地点以及在所选时间和地点的传输特性,控制通信网络中的网络资源的方法和设备。本发明预测网络中可得到服务的应用请求的空间位置和时间。为该网络提供一网络控制器,它用于确定并控制系统性能的使用请求的位置/时间分布。该网络控制器具有一个或多个组成部分,例如通信控制器、网络操作系统和网络应用程序。该网络控制器位于例如区域管理器中,但也可分布在网络上。网络控制器获得并存储在动态优化系统性能时有用的关于时间(当前及以前的)知识。

Description

通信网络中的网络控制方法和设备

发明背景

本发明涉及无线通信网络领域，更具体地涉及根据通信事件发生并且通信资源可用的时间和位置来控制通信网络中的网络资源的方法和设备。无线网络

无线通信网络利用环境中的网络资源，在该环境中对这些通信资源的需求和这些通信资源的可用性是随时间和地点而变化的。此外，无线通信网络的传输特性随时间和地点频繁地改变。在应用请求、资源可用性、传输特性和其他因素上变化的综合效应动态地影响系统性能，系统性能包括可靠性、效率和可用性。

无线通信网络具有许多不同的特性并被描述为例如单向或双向(在不同方向具有平衡或非平衡的通信量)、同时或非同时、地面限制或非地面限制以及话音或数据或组合的话音和数据。无线通信网络采用许多类型的通信协议，包括多路协议，如频分多址(FDMA)，码分多址(CDMA)和空分多址(SDMA)。

无线通信网络利用许多不同的网络资源，包括天线、发射机、接收机、频谱、通道、交换机、链路等等。无线网络具有与其他系统的接口，如公共交换电话网(PSTN)。蜂窝网络

蜂窝网络是这样一种无线通信网络，它“再利用”地带或小区内的频率和其他射频(RF)资源，以为例如蜂窝电话、计算机和其他电子设备一类的用户提供无线通信。每个小区覆盖一个小的地理区域，总起来说一组相邻小区覆盖较大的地理区域。每一小区具有RF频谱总量的一小部分或其他可用资源，以支持蜂窝用户。小区为不同大小(例如，宏小区或微小区)。

小区的实际形状和大小是地形、人造环境、通信质量及所需用户容量的复值函数。小区经陆地线路或微波链路彼此连接并通过适合于移动通信的电话交换机连接到公共交换电话网(PSTN)。当移动用户在小区间移动时交换机规定用户从小区到小区的越区切换。

在常规蜂窝网络中，每一小区具有一个基站，基站的RF发射机和RF接收机被共同设置来向小区中的蜂窝用户发送和从小区中的蜂窝用户接收通信。基站发送前向通道通信给用户并从小区中的用户接收反向通道通信。

前向和反向通道通信采用单独的通道资源，如频带或扩频代码，从而在两个方向的同时传输都是可能的。采用单独频带的操作称作频分双工(FDD)信号传输。在时分双工(TDD)信号传输中，前向和反向通道轮流使用相同频带。在码分双工(CDD)中，信号传输扩展到宽频谱上并用不同代码区分信号。

除了提供与用户的RF连通性外，基站还提供与移动电话交换局(MTSO)或移动交换中心(MSC)的连通性。在典型的蜂窝系统中，一个或多个MTSO(MSC)将用于整个所覆盖的区域。每一MTSO(MSC)可服务许多基站(也称为基站收发信机(BTS))和蜂窝系统中的相关小区并支持交换操作，以为其他系统(如PSTN)与蜂窝系统之间的呼叫选择路由或为蜂窝系统内的呼叫选择路由。

通常借助一基站控制器(BSC)从MTSO控制基站。BSC分配RF载波或其他资源支持呼叫，协调基站之间移动用户的越区切换，并监视和报告基站的状态。单个MTSO控制的基站数取决于每个基站的业务量、MTSO与基站之间的互连成本、服务区的拓朴结构及其他类似因素。

越区切换是从一个小区中的一个基站到另一小区中的另一基站的特定用户的通信传送。基站之间的越区切换发生在例如移动用户从第一小区运动到相邻的第二小区时。越区切换还发生于释放基站上的负载，该基站已耗尽其业务输送容量或出现差质量的通信。在常规蜂窝网络的越区切换期间，可能存在一传送时间周期，在该周期期间至移动用户的前向和反向通信被用第一小区的基站分隔(切断)而尚未对第二小区建立。蜂窝结构

在无线网络中，物理通道和逻辑通道都存在，其中逻辑通道传送映射到物理通道上的信令数据或用户数据。在蜂窝网络中，业务通道是用户数据的逻辑通道并与控制通道不同，控制通道是用于网络管理消息、维护、操作任务和其他用于在系统中可靠并有效地移动业务数据的控制信息的逻辑通道。通常，术语通道指的是逻辑通道，除非上下文表明是不同的，并且认为这些逻辑通道被映射到物理通道。控制通道处理移动用户的接入请求。

常规蜂窝实施方式采用若干技术之一来在蜂窝范畴上从小区到小区分配RF资源。由于无线信号接收机的功率随发射机与接收机之间的距离增加而衰落，在蜂窝网络中允许RF资源再利用取决于功率衰落。在蜂窝系统中，离特定接收机足够远并且以可接受的传输参数发射的潜在干扰发射机不会无法接受地干扰特定接收机的接收。

在频分多址(FDMA)系统中，通信通道包括指定的频率和带宽(载波)。如果载波在一给定小区中正在使用，它仅能在与给定小区充分分离的其他小区中再使用，因此其他小区信号不会显著干扰给定小区中的载波。确定再使用小区必须离开多远和什么构成明显干扰是特定实施方式的细节。

在时分多址(TDMA)系统中，时间分为特定持续时间的时隙。时隙组成为帧并且每一帧中的一致时隙被分配给同一通道。在普通实践中将所有帧上的一致时隙的集合称为一时隙。通常，将每一逻辑通道分配给公共载波频带上的一个时隙或多个时隙。因此每一逻辑通道上输送通信的无线传输在时间上是不连续的。在分配给它的时隙期间无线发射机是接通的，而在未分配给它的时隙期间则是关闭的。占据一个单独时隙的每一分离的无线传输称为一个脉冲串。每一TDMA实施方式定义一个或多个脉冲串结构。通常，有至少两种脉冲串结构，即，用于用户向系统的访问请求的第一种结构，和一旦用户已注册用于常规通信的第二种结构。在TDMA系统中必须保持严格的定时以防止包括一个逻辑通道的脉冲串干扰相邻时隙中包括其他逻辑通道的脉冲串。

TDMA系统的一个实例是GSM系统。在GSM系统中，除了业务通道外，有四种不同类别的控制通道，即，广播通道、公共控制通道、专用控制通道、以及用于联系访问处理和用户注册的相关控制通道。

在码分多址(CDMA)系统中，RF传输是散布在具有独特(唯一)扩频码的宽频谱(扩展频谱)上的前向通道通信和反向通道通信。在这种系统中的RF接收通过以谨慎的时间一致来处理整个所占据的频谱，区别特定发射机的发射与同一频谱中许多其他发射机的发射。通过在接收相关器中以扩频码的拷贝解扩信号来恢复发射的所需信号，而所有其他信号则完全保持扩频并不进行解调。

在宽带CDMA中，可采用不同带宽。例如，在较低数据速率传送的某些时刻可使用相对窄带信号(与可用于该通道的整个频带相比)，在较高带宽和带宽被动态控制的较高数据速率的其他时刻可采用较宽频带。

在小区站点中从基站发射的CDMA前向物理通道是包括各个逻辑通道的前向波形，这些逻辑通道用它们的扩频码相互加以区分(而不像GSM的情形在频率或时间分离)。前向波形包括引导通道、同步通道和业务通道。对于CDMA信号的适当解扩和解调而言定时是关键的，移动用户采用引导通道与基站同步从而用户可识另任何其他通道。同步通道包含CDMA系统中的移动用户所需要的信息，包括系统标识号(SID)、访问过程和精确日时信息。

扩展频谱通信协议包括但不限于CDMA及频率跳跃和时间跳跃技术。频率跳跃涉及将频率带宽划分为较小频率分量，然后通道通过以基本上随机的方式从一个频率分量跳跃到另一频率分量来使用它。通道间失真基本上表现为经过每一通道的时间的高斯白噪声。时间跳跃涉及时分方案，其中每一通道以基本上随机的方式以不同时隙开始和停止。通道间失真基本上再次表现为经过每一通道的时间的高斯白噪声。

许多蜂窝网络是固有的空分多址(SDMA)系统，其中每一小区占据和在一较大区域内的地带中操作。此外，小区分区(扇区)、微小区、和窄束天线均采用空分，空分在最佳化RF资源的再使用上是有用的。空间分集

来自在多个空间分离的天线上接收的单个信号源的信号的组合称为空间分集。微分集是空间分集的一种形式，它在两个或多个接收天线彼此紧密靠近(在例如几米的距离内)放置时和每一天线从单个信号源接收信号时存在。在微分集系统中，处理和组合来自公共源的接收信号，以形成该单个源的质量改进的合成信号。微分集对于Rayleigh或Rician衰落或类似干扰是有效的。因此，术语微分集位置意味着天线的位置，这些位置靠近在一起并且仅足够地分开得使得对于Rayleigh或Rician衰落或类似干扰是有效的。微分集位置的信号处理可发生在单个物理位置，因此微分集处理不必逆向影响反向通道带宽需求。

宏分集是空间分集的另一种形式，宏分集存在于两个或多个接收天线彼此远离放置(以远大于几米的距离，例如，几公里)时和每一天线从单个源接收信号时。在宏分集系统中，从单个源接收的信号被处理并被组合，以形成所述单个源的质量改进的结果信号。术语宏分集意指天线相隔得足够远，以使来自单个信号源的信号的平均信号电平之间解相关。因此术语宏分集位置意指相隔足够远以实现所述解相关的天线的位置。宏分集处理涉及将信号传送到公共处理位置，因此消耗通信帝宽。

宏分集系统中的平均信号电平被解相关，因为每一单独信号路径具有减小信号强度的独特传播特性。每一路径中的传播特性与每一其他信号路径中的那些传播特性是不同的。这些独特传播特性随Rayleigh或Rician衰落距离以上的距离而变化并归因于地形效应、由于结构或植被和其他类似环境因素的信号阻塞。归因于这些因素的衰落称为阴影衰落(shadow fading)。阴影衰落的的解相关距离可正好在Rayleigh或Rician衰落距离以上，并可能大于几公里。蜂窝网络中的用户位置

在蜂窝网络中，设备和功能分布在地带、小区、及其他覆盖区上。为了有效控制和操作蜂窝网络，关于系统中有效用户位置的信息变得日益重要。

在常规蜂窝网络中，已使用的用户位置信息包括用户所位于的小区、或小区的扇区。用户在蜂窝系统中的位置是重要的，因为信号按接收机与发射机的距离的函数而衰落。虽然在广播台与接收机之间的距离较大时可采用使广播功率增加的手段，这种增加会引起由其他接收机带来的接收干扰并因此会减小系统的用户容量。因此，为了最佳化有效建立良好系统性能的参数，蜂窝网络平衡RF资源。与改变通信事件发生的时间和位置以及通信资源可用的时间和位置有关的问题带来了对改进的用在移动通信系统中的方法和设备的需要。

为了改进系统性能，需要改进的通信控制，以解决用户在资源、资源可用性、传输特性和其他因素需求上变化的位置和时间分布。

发明综述

本发明目的是提供一种在通信网络中进行网络控制的方法和设备。该通信网络具有一个或多个通信地带(zone)，每一地带中的用户和网络资源利用消息在通道中通信。由用户和网络资源之间的数据链路输送通道。

由网络控制器控制网络中的通信，该控制器包括：网络应用程序，用于作为系统参数的函数控制用户和网络资源间的通信，网络存储器，用于存储包括系统参数的信息，网络操作系统，用于整化网络应用程序和网络控制器的操作，以及网络处理器，用于处理网络应用程序和其他网络操作系统组成部分。

网络控制器根据通信事件的时间、位置和条件控制用户和网络资源。

在无线系统实施例中，本发明使用关于无线网络的历史的和当前的信息，包括系统参数，以预测移动无线用户可被连接的高质量数据通话的空间位置。

本发明利用空间上的实际传送层，当前位置和移动用户的矢量，关于移动用户的未来路径的预测或“计划”信息，网络中所存储交易的“积累(backlog)”及它们的特性，以及要传送的信息的尺寸和性质的知识。

当向无线用户和从无线用户发送较大数据结构时，本发明是特别有用的。由于在误码率(BER)高而未减小频谱效率时通常不能传送大数据结构，本发明选择低BER存在的时间、位置和条件，以增强数据的传送。本发明还采用智能排队以进一步增强性能。

本发明应用于所有形式的无线照射(illumination)，不管天线孔径如何，并在存在大的变化时是尤其有意义的。在出现可靠空间预测时，在下行链路上采用“智能”(束引导，beam steered)天线增加了频率再利用。数据通话的不对称通常意味着比从其接收的数据更多的数据被发送到移动用户。

提供网络控制器是为了确定和控制用户对资源、可用资源位置/时间分布、和位置/时间传输特性的请求的位置/时间分布。网络控制器获得并存储关于时间(当前和先验)的知识，其在动态最佳化系统性能上是有用的。

在本发明的一个实施例中，无线用户是移动的并且位置在可能有时变化的地带中。无线用户的数据传递特性是他们的位置的函数并在特定位置和/或时间提供不可靠的数据传送。网络控制器在无线用户处于特定位置时检测，通信系统调整防止在所述特定位置和时间不可靠传送数据，以便在其他位置或时间进行可靠的数据传送。

由以下结合附图的详细描述本发明的前述的及其他的目的、特征和优点将更为显而易见。

附图简要描述

图1示出在由许多地带形成的并由一个区域管理器和网络控制器控制的一个区域中进行通信的通信系统。

图2示出图1系统更进一步的细节。

图3示出表示图1网络控制器的方框图。

图4以分布形式示出图3网络控制器的方框图。

图5示出图1和图2的通信系统，其中用户是与通信资源通信的蜂窝用户，该资源包括地带管理器，用于将通信广播到蜂窝用户，并包括宏分集收集器(collector)，用于接收用户通信，以传送给地带管理器。

图6示出多个地带的表示，利用到图5的宏分集收集器并形成蜂窝系统中的一簇地带。

图7示出图6系统的一个典型地带的方框图。

图8示出用户、微分集收集器和用于图5通信系统的聚集器(aggregator)的方框图。

图9示出用于图5通信系统的空间/时间数据多路复用器的方框图。

图10示出在图5通信系统中发送的数据消息的表示。

图11示出在图10的数据消息发送期间无线数据链路传输特性的表示。

图12示出补偿图11的数据链路传输特性的图10的数据消息传输的改进的表示。

图13示出提供图10数据消息的图11数据链路传输特性的改进的表示。

图14示出图3网络控制器的网络操作系统组成部分的结构。

图15示出连接在一起的图3类型的服务器网络控制器和客户机网络控制器，在分布式网络操作系统的控制下进行分布交互作用。

本发明的详细描述通信系统-图1

图1示出通信系统10，包括通信网络11和其他网络14，如PSTN。通信网络11工作时在区域19中通信，区域19由多个地带5形成，包括地带5-1,…,5-Z，由包括网络控制器(NET CTRL)8的区域管理器12控制。地带5包括由数据链路1连接的用户(U)15和网络资源(NR)9，数据链路1使用户15和网络资源9能够有效地在通道上通信。用户15和网络资源9还包括网络控制器8，在区域管理器12中与网络控制器8合作。由于用户15和网络资源9分布在区域19上，它们所包括的网络控制器8分布在区域19中的不同位置。

区域19和地带5在世界空间范围内，该范围一般由三维坐标系定义，从而术语位置指的是空间范围中的地点，该地点具有在三维坐标系中的空间坐标。通常将空间范围划分为区域，比如区域19和地带(小区)5，因此可在其他地带中再利用来自一个地带的稀有资源(例如，通道频率或其他可再利用的特殊物)。以这种方式，在节约稀有资源的同时使通信容量在整个空间范围上扩展，尤其是在本实例中在整个区域19上扩展。典型通信网络11具有在区域19中的许多不同位置运动的用户15，术语运动意指用户15相对于网络资源9的相对移动。

在图1中，用户15是网络资源9的任何用户，例如，是通信网络11中的无线电话、计算机及其他无线设备。网络资源9是例如用于与区域19中用户通信的广播台、接收机、信号处理器和其他通信设备。用户15和网络资源9可包括接收相关的和发送相关的组成部分，所述组成部分可整化为单个组合组成部分或可作为分离的组成部分给出，当分离时，这些组成部分可以是或不得是物理上靠近的，并可以具有或不得具有不同的编号。

在图1中，任何用户15在任何给定时间可以是有效的或无效的。每一有效用户15通常忙于与网络资源9双向通信，网络资源9通常依次表现为与位于通信网络11内部或外部的一个或多个其他用户15互连。在通信系统10中在两个或多个用户15之间或与其他用户的双向通信可是同时的或非同时的。

图1中的数据链路包括直接和逻辑互连网络资源9和用户15的组成部分，这些组成部分呈现的容量和应用水平可作为时间、位置和其他系统参数的函数而变化。在某些情况下，数据链路组成部分可达到满容量或可变为直接或逻辑地与特定网络资源9或用户15断开连接。而且，数据链路1通常呈现背景噪声、共通道和相邻通道干扰、衰落和其他由于系统中发生变化出现的偏差。系统中的变化包括有效用户7数量上的变化，网络资源9数量上的变化，背景噪声的变化，归因于局部现象的变化，衰减和信号传播上的变化，天气条件上的变化，用户15的相对距离及用户15的分组相对于网络资源9的变化。

用户15与网络资源9之间的数据链路1可表现为有线或无线的特征，或表现为有线与无线的组合的特征。有线链路包括电线和光纤并支持包括光纤通道、波分多址和正交波形技术的各类通信协议中的任何一种。

网络控制器8工作时确定并控制通信的位置/时间分布，以根据可用网络资源9的位置/时间分布及用户15与网络资源9之间的通道的传输特性的位置/时间分布服务于15的需求。网络控制器8利用所获得的位置和时间信息并可依赖于先前的条件和信息的历史来预测将改进系统性能的条件。网络控制器8获得并存储在动态地最佳化系统性能时有用的信息。

当图1的通信网络11是基于地面的并且用户15是移动电话用户时，系统操作通常包括在相邻地帝5之间的越区切换，尤其是在移动用户15从一个地带5行进到另一个地带5时。在典型环境下，噪声、衰落和高误码率(BER)存在，这可能导致变弱的呼叫(dropped calls)。在这种环境下，本发明调度通信的时间和位置，以便改善通信的可靠性并减小损失以及归因于噪声、衰落、高BER或其他现象的呼叫变弱。

图1系统支持这样的数据通信，在工作时传送数据通话中具有消息传输持续时间的数据消息。传送数据消息的数据通话可包括多个传输段。来自或发向用户15的数据消息可在不同的时间和位置利用多个网络资源9来发送。对于每一数据通话，作出如下判定，考虑到系统参数，例如足可支撑的带宽和通信可靠性，将在何处、何时和如何传送数据消息。

通信网络11的某些实施例在从网络资源9到用户15的正向(下行链路)中相对于从用户15到网络资源9的反向(上行链路)，具有不相称的业务量。

通信网络11的某些实施例在方向增益、损耗和来自它们的组成部分的干扰上经历种种变化。在这些实施例中，通常有一个或多个用户15在一公共时间周期内请求数据通话。对于何时和何地开始这些数据通话目的是改善资源分配的预测改善了总的通信可靠性和可用性。在其他实施例中，比如交通监视和天气监视系统，需要来自相对于可用于提供数据的所有用户位置的特定用户位置的不成比例的数据量。

有时，满足用户15需求的网络资源9的可用性会改变。而且，通常在其上发生通信的数据链路1具有作为时间的函数和用户15和网络资源9位于不同时刻的函数改变的特性。服务需求、资源可用性、传输特性和通信网络11的其他参数上的变化的综合效应被动态地改变并影响整个系统性能。系统性能包括可靠性、效率、可用性和其他因素。

在图1中，每一用户15工作时作为网络参数的函数，这些参数影响通信系统10和通信网络11中的系统性能。例如，用户性能参数，U(α,σ,λ,τ)，是链路参数α、信号参数σ、位置参数λ和时间参数τ的函数。链路参数α是指示RF频谱资源特性的参数，RF频谱资源被再利用，例如FDMA协议中的频率或扩频码或CDMA协议中的频率。在宽带CDMA(W-CDMA)中扩频码或频率是更有效地使用扩频码的资源，但是时钟速率更高，以便容纳更宽的频谱。信号参数σ是指示RF信号的质量的参数，比如功率或误码率(BER)。位置参数λ是指示区域19中的位置的参数，通常在x,y,z或r(θ)坐标系中被测量。时间参数τ是例如实际时间。

每一网络资源9工作时是作为网络参数的函数。例如，对于网络11的每一用户15和总体上对于所有用户15，资源参数R(α,σ,λ,τ)是可用于以链路参数α、信号参数σ、位置参数λ和时间参数τ服务用户的资源的函数。

通信网络11总体上在工作时是作为网络参数的函数。例如，对于所有用户15和网络资源9，考虑链路参数α、信号参数σ、位置参数λ、及时间参数τ，系统参数S(α,σ,λ,τ)是所有或某些需要服务的用户15的子集的函数，是可用于提供服务的网络资源9的函数。

在任何特定时间τ=t，参数U(α,σ,λ,τ)、R(α,σ,λ,τ)、和S(α,σ,λ,τ)或其任何分量或从其导出的统计值，有时被确定并存储在一个历史存储器中，有时用于预测性能。

通信事件是在通信网络11的通信期间，在事件采样时间(τ=1,2,…,T)，测量或确定的事件。对于每一事件采样时间，确定参数U(α,σ,λ,τ)、R(α,σ,λ,τ)和S(α,σ,λ,τ)。在一个实施例中，处理与移动用户15的通信以检测区域19中的用户位置λ，并且对于这些位置，确定参数U(α,σ,λ,τ)、R(α,σ,λ,τ)和S(α,σ,λ,τ)和/或从其导出的统计值(一般“采样参数”)。U(α,σ,λ,τ)的采样参数作为λ和R(α,σ,λ,τ)和S(α,σ,λ,τ)的函数被存储以为通信区域19建立存储数据映像。在对特定位置存储事件的统计有效数之后，参考历史存储器中的存储映像处理所选择的新通信事件。例如，对于所选择的通信事件，确定通信用户15的位置λ₁，对位置λ_t询问来自历史存储器的映像，并且分析参数U(α,σ,λ,τ)、R(α,σ,λ,τ)和S(α,σ,λ,τ)。如果预测通信性能是可改善的，将参数U(α,σ,λ,τ)、R(α,σ,λ,τ)和S(α,σ,λ,τ)的所选分量加以修改以改进系统性能。

可以许多不同方式处理所存储的参数。例如，处理用户15的位置参数序列以产生包括方向和用户行进速度二者的矢量信息。这种用户矢量信息在预测用户的未来路径中的有用的。速度有时是重要的，因为在某些情况下，可以容忍差质量，而在其他时候它不能作为速度的函数。例如，如果用户是一辆快速通过具有差质量的位置的汽车，数据消息脉冲串或分段不受位置的影响。另一方面，如果具有差质量的位置是在一个停止信号灯处，在此处移动的车辆停止一延长的时段以等待灯发生变化，数据消息实质上可能受到影响。对该实施例和其他实例而言，作为位置的函数的速度是一个重要的系统参数。利用速度网络应用程序为用户确定速度。

在本发明中，分布于整个区域19的网络控制器8配合检测、测量和处理网络参数并控制用户15和网络资源9以改善和最佳化系统性能。无线通信网络-图2

在图2中，示出图1的通信网络11的实施例，用户15和网络资源9在包括地带5的区域19中。用户15通常是无线移动用户，例如移动电话、便携式计算机和其他电子设备。用户15包括位于地带5-1中的用户15-1,…,15-W。网络资源9是典型的资源，如广播台、接收机和信号处理器，用于与无线移动用户15通信。网络资源9包括位于地带5-1中的网络资源9-1,…,9-R。用户15和网络资源9通过数据链路1连接，包括数据链路{1-(1,1)…1-(1,R)}…和数据链路…{1-(W,1)…1-(W,R)}。区域19中的每一地带5-1,5-2,…,5-Z包括用户、网络资源和像那些在地带5-1中的一样的数据链路并且在区域管理器12和用于控制区域中的通信的网络控制器8的控制下。

图2的无线通信网络11支持工作时传送在消息通话中具有消息传输持续时间的消息的通信。消息通话可包括多个传输段。可利用区域19中不同时间和不同位置23的多个网络资源9发送消息。例如，无线移动用户15-1可接收地带5-1中特定用户位置23-1、地带5中另一位置23-2(用户15-1在一段时间内向该位置移动)或地带5-1外部的另一位置，例如，地带5-Z中的位置23-3(用户15-1在另一段时间内向该位置移动)的消息。对于每一消息通话，考虑系统性能参数，判定将在何地、何时和如何传送消息。

图2的通信网络11中的通信控制依赖于网络控制器8的操作，包括区域管理器12中的区域网络控制器8和地带5中的地带网络控制器8。网络控制器-图3

在图3中，示出图1和图2的网络控制器8的方框图。网络控制器8利用关于通信网络11的历史的和当前的空间和时间信息来判定在何地、何时和如何满足用户15的通信需求。图3中的网络控制器8包括网络应用程序31、网络操作系统32、网络处理器33和网络存储器34。

网络应用程序31是用于控制用户15与网络资源9之间的通信的计算机软件或其他控制逻辑。根据产生并存储在网络存储器34中的空间、时间和其他信息与网络操作系统32和网络处理器33一起执行网络应用程序31。

在图3中，网络操作系统32是控制程序、控制逻辑或其他整化网络应用程序31、网络处理器33和网络存储器34的操作的手段。网络操作系统32保存“用户列表”、“网络资源列表”、“网络处理器列表”、“网络存储器列表”并运行用于调度和另外服务于网络应用程序31的处理过程。

在图3中，网络处理器33是用于执行网络操作系统32和网络应用程序31的控制算法并用于访问网络存储器34的通用或专用数字处理器。

在图3中，网络存储器34是用于存储在控制用户与网络资源之间的通信中使用的信息的数据存储器。网络存储器34是可由通用或专用数字处理器访问的类型，用于存储网络操作系统32的控制程序和/或控制逻辑、网络应用程序31和系统参数、模型以及通信网络11的其他数据。

网络资源9使用的控制信息包括位置参数λ、链路参数α、质量参数σ和时间τ。作为位置和/或时间的函数确定的附加参数包括业务统计，比如开始的呼叫、正进行的呼叫、结束的呼叫、接受和拒绝越区切换及尝试和拒绝建立呼叫。其他参数包括用户数据，如用户位置、速度、设备和历史行进模式。还有一些信息包括环境条件，例如归因于天气(如下雨、飓风、旋风和雾)的环境条件；归因于活动(如具有集中用户的大量人群的运动比赛和其他事件)的环境条件以及归因于天时模式(如每天的往返上班)的环境条件。其他参数还包括含有类型、尺寸和优先级的消息信息。其他参数包括数据链路和通道信息，如带宽要求、传送时间限制和传输功率。总之，网络资源9所使用的控制信息包括在预测用户需求和满足这些需求的资源可用性上的有用的任何数据。

图3的网络控制器8获得参数数据并处理存储在网络存储器34中的数据。网络控制器8利用存储的信息来分配供给用户15的网络资源9。

存在许多不同的网络应用程序31，供网络控制器8执行，以获得和处理参数并控制信息传送。通常，网络应用程序31包括实用应用程序(untilityapplication)，执行这些程序是为了提供用于确定和处理系统参数的信息，并包括输出应用程序，用于控制提供输出的操作。输出应用程序包括传送应用程序(transfer application)，用于利用网络资源与用户来回传送信息。实用应用程序包括例如位置应用程序，用于确定用户15和网络资源9的位置λ，链路应用程序，用于确定链路α，质量应用程序，用于确定信号的质量σ，及时间应用程序，用于协调时间τ。

实用应用程序的其他实例包括模型应用程序，用于处理系统参数和其他信息以形成模型和数据映像。从历史数据产生的模型用于为资源分配时所使用的一个或多个参数预测空间和/或时间变化。在某些实施例中根据广义的模式匹配产生模型，与理论上的用户模型无任何直接相关性，而在其他实施例中这些模式是与理论用户模型相关的。

本发明包括若干传送应用程序，它们在与用户来回传送信息时是有效的。数据多路复用应用程序是传送应用程序的一个实例，其中将数据消息从数据通话中的一个或多个网络资源传送到一特定用户。在数据多路复用应用程序中，网络控制器8判定是否可在一个传输段中完成用于传送数据消息的数据通话，或是否需要多个传输段，使用在不同时间和位置的多个网络资源。执行数据多路复用的网络控制器判定考虑到系统参数将在何地、何时和如何传送数据消息。

传送应用程序的另一实例是优先级应用程序，其中例如对来自一个位置的一些紧急呼叫E911中的第一个给予优先级，但是对来自那个位置的随后的E911呼叫给予比来自其他位置的E911呼叫低的优先级。分布式网络控制器-图4

图4以分布形式示出图3的网络控制器8的方框图。图3的网络控制器8的每一组成部分分布在用户7、网络资源9及区域管理器12之中。具体地，网络应用程序31分布为网络应用程序模块31-1,31-2,…31-A，网络操作系统32分布为网络操作系统模块32-1,32-2,…,32-N，网络处理器33分布为网络处理器模块33-1,33-2,…,33-P，以及网络存储器34分布为网络存储器模块34-1,34-2,…,34-S。图4的每个模块可位于不同的用户15和/或网络资源9中，但是逻辑上它们均是一起工作的，以实现它们的相应功能。非对称蜂窝系统-图5

在图5中，本发明的一个实施例以非对称无线网络实现，该无线网络具有在网络资源9中多个收集器45。图5的非对称无线网络是上面提到的美国专利5,715,516中所描述的类型。

在图5中，结合图1和图2的通信网络11所描述类型的地带5-1提供与用户15的通信，用户15是无线用户15，包括用户15-1,…,15-W。例如，该无线用户15-1具有多个反向数据链路1₁,…,1_Nc，它们连接到多个收集器45-1,…,45-Nc，这些收集器依次将反向通道连接到地带管理器20。每个收集器45-1,…,45-Nc和地带管理器20是结合图1和图2所描述的网络资源9，总体上它们组成为网络资源9’。地带管理器20将通道连接到用户15-1,…,15-W。无线用户15、收集器45和地带管理器20包括图4分布形式的网络控制器8，用于控制地带5-1中的无线通信。在一个实例中，网络控制器8用于确定，对于用户15-1,…,15-W中的一些特定用户，关于网络应用程序的执行并在用户15的不同时间和位置，哪一个或多个收集器45-1,…,45-Nc是有效的。多地带非对称蜂窝网络-图6

在图6中，以图5类型的非对称无线网络实现本发明的一个实施例，其中具有多个地带5，包括地带5-1,5-2,…,5-6，每一地带具有多个收集器45，包括收集器C1,C2,C3和C4。收集器45是结合图5所描述的网络资源9。图6的非对称无线多地带网络是图5和前面提到美国专利5,715,516所描述的类型。虽然图6的地带被示意性地表示为总体上形成一六边形的三角形，地带在形状上常常是不规则的并且图6仅用于示意性地表示其特性。参考上述名称为“无线通信系统中具有地带管理器的共同放置的有向天线的收集器阵列的方法和设备”的申请，其中示出不规则形状的地带的实际实施例。

在图6中，地带5像图5的地带5-1一样，下面将结合图7来描述地带5。每个地带5-2,…,5-6就像地带5和5-1一样包括用户15。地带5-1包括C2收集器45，它在网络控制器8所确定的一些时刻与收集器C1和C3一起运作，其中收集器C1和C3与在网络控制器8所确定的一些时刻与地带5-2与收集器C4一起运作。

在图6中，所示出的蜂窝系统具有地带管理器20-1,…,20-6，其中20-1是典型的。地带管理器20具有广播台16-1,…,16-6，其中广播台16-1是典型的，它在一个或多个地带5-1,…,5-6中广播前向通道(FC)通信给多个用户15。如结合图5所描述，地带管理器20是网络资源9。

在图6中，每一用户15发送反向通道(RC)通信给包括收集器C1,C2,C3和C4的一个或多个收集器45，它们依次将反向通道通信传送到聚集器17-1,…,17-6，其中聚集器17-1是典型的。地带管理器20可位于基站，基站是以许多不同方式配置的。在网络控制器8确定的一种配置中，每一广播台在对应于地带5-1,5-2,…,5-6的六个不同频率范围中的六个扇区中的一个不同扇区中广播前向通道通信。不同地带中的用户15在对应频率范围上在反向通道中向工作在它们的广播范围中的各个收集器发送，收集器依次将反向通道通信传送到对应的一个聚集器17。在网络控制器8确定的另一配置中，所有地带使用相同的频率范围，而不采用分区，并且在这样一个实施例中可采用一个或多个地带管理器。通常，不管结构如何，某些收集器站点与若干地带的收集器相关。例如，C3在两个地带5-1和5-2中服务于用户。从地带5-1到5-2，用户共享从C3到聚集器17的回程链路。

在一个实施例中，为了节省帝宽，有时将一个地带的信用量度带宽减小，以便允许另一地带的带宽增加，其中各地带共享着来自公共关联收集器、如所述实例中的收集器C1和C3的反向通道通信带宽。每个收集器存储并执行带宽控制算法。而且，图8的地带管理器20在需要例如对带宽平衡的调整时通过远程接口与图8的处理器42通信。通过带宽网络应用程序实现带宽控制。

在图6中，对于邻接的地带5-1,…,5-6和对于可以或不许与地带5-1,…,5-6邻接的其他地带，区域管理器12控制地带管理器20-1,…,20-6的带宽分配。蜂窝系统-图7

在图7中，所示出的蜂窝系统具有地带管理器20，地带管理器20包括广播台(B)16，聚集器(A)17和网络控制器(NET CTRL)8。广播台16将前向通道(FC)通信从广播台16广播到多个用户15，用户15包括位于虚线三角形表示的广播台地带5内的用户U1,U2,…,UU。用户15可处在固定位置或可移动。多个用户15中的每个用户发送反向通道(RC)通信给多个收集器45中的一个或多个收集器，收集器45包括收集器C1,C2和C3，当有效时它们依次将反向通道通信传送给地带管理器20中的聚集器17。广播台16、聚集器17和网络控制器8-0可共同放置或处于不同地点。在网络控制器8-0的控制下判定收集器45中的哪些对于任何特定用户15是有效的。网络控制器8-0工作时根据帝宽可用性、信号质量和其他系统参数选择有效的收集器。在该应用中为了说明目的,假定已为用户U1选择了收集器C1,C2和C3。

每个用户15具有用于从广播台16接收前向通道上的广播的接收机。此外，每一用户15具有在反向通道上向收集器45发送的发射机。收集器45放置在通常在广播台地带5内相对于彼此的宏分集位置。因此，对于每一用户15在聚集器17接收宏分集反向通道通信的多个拷贝。

在图7系统中，当在地带5中将任何用户15从切断转换为接通时，接入协议被遵循，以便用户在系统运转时可被识别和登记。首先，用户15遵循一个定向过程以将用户定向到地带管理器20和任何所连接的网络，如公共交换电话网(PSTN)。用户15从广播台16接收接入同步信号。

当用户1 5在广播台地带5中从切断转换为接通并且已遵循定向过程时，用户15在接入反向通道上发送接入请求脉冲串。每一脉冲串包括预定接入请求比特序列。

分布在宏分集位置上的收集器45是时间同步的并从用户15接收具有接入请求脉冲串的反向通道信号。在宏分集收集器45接收的来自用户的接入请求被处理并传送到聚集器17，以作最终的用户注册处理。

在图7中，U1用户15-1₁是典型的并从广播台16接收包括接入同步信息的前向通道(FC)通信。用户15-1₁还向每个收集器45转送包括用户接入请求的用户至收集器反向通道通信(^u/cRC)，尤其是向有效收集器C1,C2和C3传送。用户15-1₁的每个有效收集器C1,C2和C3转送收集器至聚集器反向通道通信(^c/aRC)到聚集器17。来自U1用户15-1₁的反向通道通信包括用户至收集器通信^u/cRC1以及收集器至聚集器通信^c/aRC1，用户至收集器通信^u/cRC2以及收集器至聚集器通信^c/aRC2，用户至收集器通信^u/cRC3以及收集器至聚集器通信^c/aRC3。图7中的每个其他用户U2,…,UU具有类似的前向通道通信，包括接入同步信号和包括用户接入请求的反向通道通信。

在图7中，U用户15-1₁,…,15-1_u1均位于由收集器C1和弧线5₁限制的子地带内，因此在收集器C1附近。由于在附近，通常从U1用户15-1₁,…,15-1_u1到收集器C1的反向通道传输的信号强度大。类似地，U2用户15-2₁,…,15-2_u2均位于由收集器C2和弧线5₂限制的子地带内，因此在收集器C2附近。由于在附近，通常从U2用户15-2₁,…,15-2_u2到收集器C2的反向通道传输的信号强度大。U3用户15-3₁,…,15-3_u3均位于由收集器C3和弧线5₃限制的子地带内，因此在收集器C3附近。通常从U3用户15-3₁,…,15-3_u3到收集器C3的反向通道传输的信号强度大。

在图7中，通常由弧线5₁,5₂和5₃限制的中心子地带5_c离收集器C1,C2，和C3较远，所以在该区域中从所有UU用户15-U₁,…,15-U_uU到每一收集器C1,C2和C3的反向通道信号强度通常比更靠近子地带5₁,5₂和5₃中的收集器的用户要弱。

本发明图7中的前向和反向通道通信应用于任何数字无线电信号系统，包括例如，TDMA,CDMA(包括W-CDMA),SDMA和FDMA系统。如果任何特定系统的数字无线电信号不是固有地以脉冲串构造的，那么按照本发明可利用某些划分为区间的任意时间分割来进行处理。多收集器配置-图8

在图8中，如同图5中的收集器45，多个收集器45-1,…,45-Nc都是网络资源，在网络控制器8的控制下可用于接收来自用户15-1₁,…,15-U的反向通道通信。对于每一所选用户15，收集器45-1,…,45-Nc中的所选收集器各自处理均表示来自用户15的相同通信的接收信号。当选择一个以上的收集器45时，这些通信具有宏分集，因为宏分集分离图7的收集器45。这些通信包括空间宏分集数据脉冲串，¹B_p,…,^NcB_p，和相应的处理信用量度矢量¹CM_p,…,^NcCM_p，这些矢量以表示为¹B_p/¹CMp/¹M/¹CC,…,^NcB_p/^NcCM_p/^NcM/^NcCC的格式化形式传送到聚集器17。聚集器17将空间分集数据脉冲串¹B_p,…,^NcB_p和相应的信用量度矢量¹CM_p,…,^NcCM_p组合，以形成最终的带有相应最终信用量度矢量CM_f的数据脉冲串B_f的单一表示。在选择或处理数据脉冲串¹B_p,…,^NcB_p和/或相应的处理信用量度矢量¹CM_p,…,^NcCM_p时，聚集器17可利用测量信号¹M,…,^NcM和控制信号¹CC,…,^NcCC。例如，如果特定脉冲串与差质量的信号相关联，可从聚集(总计)中排除特定脉冲串。在一个实例中根据通道模型衰减估计来测量信号质量。

在图8中，收集器45-1,…,45-Nc包括RF子系统43-1,…,43-Nc，这些子系统具有两个或多个微分集接收天线48-1,…,48-Na。天线48-1,…,48-Na各接收来自多个用户15-1,…,15-U中的每一个用户的发送信号。由RF子系统43-1,…,43-Nc接收的来自单个用户的接收信号的每一表示以数据脉冲串的形式连接到相应的一个信号处理器42-1,…,42-Nc。来自天线48-1,…,48-Na的接收数据脉冲串表示为¹B_r,…,^NcB_r。信号处理器42-1,…,42-Nc为单个用户处理多个接收脉冲串以形成表示来自单个用户的信号的单个经处理的脉冲串¹B_p,…,^NcB_p。经处理的脉冲串¹B_p,…,^NcB_p具有表示数据脉冲串的每一比特的可靠性的相应信用量度矢量¹CMp,…,^NcCM_p。每一经处理的脉冲串具有比特β_p1,β_p2…,β_pB和经处理的信用量度矢量CM_p具有相应经处理的信用量度c _p1,c _p2…’c

_pB。形成测量信号，¹M,…,^NcM，测量信号的功率或其他特性。经处理的脉冲串、信用量度矢量、以及测量值连接到接口单元46-1,…,46-Nc，该接口单元格式化这些信号并发送或另外作为反向通道信号将它们连接到聚集器17。

在图8中，信号处理器42-1,…,42-Nc接收允许来自每个收集器的收集器信号与来自各其他收集器的信号时间同步的定时信息。例如，每一收集器可具有全球定位系统(GPS)接收机(未示出)，用于接收时间同步信号。另一方面，或另外，图7的地带管理器20可广播或另外发送时间同步信息。信号处理器42-1,…,42-Nc在作为部分反向通道信号从接口单元46-1,…,46-Nc传送到聚集器17的收集器控制信号¹CC,…,^NcCC中提供时间标记。

在图8中，示出了表示聚集器17的方框图。聚集器17包括接收/格式化组66，其工作时接收并格式化由收集器45发送的信号。格式化后，接收的信号¹B_p/¹CMp/¹M/¹CC,²Bp/²CMp/²M/²CC,…,^NcB_p/^NcCM_p/^NcM/^NcCC连接到信号处理器67，它处理用于宏分集组合的所接收信号。格式化组66采用时间标记和其他控制代码(CC)信息，以为同一用户对准来自不同收集器的信号。更具体地，每一个或多个脉冲串的单元66比较并对准来自控制字段¹CC,…,^NcCC的时间标记，从而对于来自一个用户的同一公共脉冲串对准来自不同收集器的对应数据、信用量度和测量信号。

在聚集器17中的网络控制器8的控制下，聚集器17的信号处理器67处理来自每个用户的脉冲串信号和来自用户的通过N_c有效收集器45接收的反向通道信号的N_c表示。聚集器17中的网络控制器8可利用信号处理器67作为网络处理器33(见图3)。信号处理器67除其他功能外还用于产生BER信号并将它们传递到网络控制器8。用于一个用户的Nc数据、量度和测量值包括数据和经处理的信用量度对[¹B_b,¹CM_p],[²B_b,²CM_p],…,[^NcB_b,^NcCM_p]和测量值s,¹M,²M,…,^NcM。处理已经处理的信用量度，¹CM_p,²CM_p,…,^NcCM_p以形成聚集器处理的信用量度，¹CM_pp,²CM_pp,…,^NcCM_pp。

通信网络操作

图1和图2的通信网络11以参照图3和图4所解释的许多网络应用程序31工作。网络应用程序31包括多个传送应用程序，在以下列表1中列出了其中一些应用程序。

列表1传送应用程序
列表1传送应用程序		应用程序名	应用程序操作
再发送应用程序	在检测到高BER时再发送整个数据消息	应用程序名	应用程序操作
再发送应用程序	在检测到高BER时再发送整个数据消息	分段的再发送应用程序	将数据消息划分为段，记录BER在BER_T以上到达的段和BER在BER_T以下到达的段并仅再发送BER在BER_T以上的段。
纠错应用程序	发送具有纠错码的数据消息并校正检测的错误。	分段的再发送应用程序
纠错应用程序	发送具有纠错码的数据消息并校正检测的错误。	分段的纠错应用程序	预测将遭遇在BER_T以上的BER的段并发送这些带有纠错码的段。
数据多路复用应用程序	预测可能发生以一个或多个段传送的位置并在用户处在这些位置时利用单个段传送或多个段传送来发送数据消息。	分段的纠错应用程序	预测将遭遇在BER_T以上的BER的段并发送这些带有纠错码的段。

多用户广播应用程序

多个用户接收同一数据消息的广播，每一个潜在地利用作为系统参数的函数的其他传送应用程序中的一个不同的传送应用程序传送到用户。

在一个实例中，本发明工作时利用从列表1的传送应用程序中所选的一个应用程序传送数据消息。咨询网络存储器34作出采用哪一传送应用程序的判定，以确定类似传送的历史是否被存储，包括来自资源参数R(α,σ,λ,τ)的资源可用性，来自用户参数U(α,σ,λ,τ)的特定用户的特定特性，以及来自系统参数S(α,σ,λ,τ)的系统条件。例如，如果利用所选数据链路和其他当前传输时间的资源，以及由系统参数确定的系统负载和优先级，在特定位置的特定用户的历史存储表明数据多路复用应用程序是要选择的所需传送应用程序，那么利用数据多路复用应用程序来发送数据消息。通常，对将应用哪个数据传送应用程序和其传送算法的判定基于对系统资源上的负载的最小化。

系统资源上的负载是作为所选网络传送应用程序的函数而变化的。由于更多资源必须用于传送再发送的业务，对于一数据消息BER在BER_T以上的频率越大，再发送应用程序效率越低。相对于再发送的应用程序分段的再发送应用程序可具有增加的效率，但是它在高BER环境下效率也低。纠错应用程序负担具有额外纠错比特的传输。虽然分段的纠错应用程序相对于未分段的纠错应用程序其效率增加，当出现不可校正的段时仍可能需要其他传送应用程序之一。数据多路复用应用程序是有效的并且相对于也取得可靠消息传递的其他网络应用程序31而言，通常需要最少的资源。

由例如BER测量的接收信号的质量是通信网络11中许多不同参数的函数。此外，BER_T的值可依据被执行的网络应用程序31、通信协议、被传送数据的类型和其他系统参数而变化。数据多路复用应用程序-图9

图9的方框图将数据多路复用应用程序31-1与实用应用程序31-0一起示出。实用应用程序31-0是图3和图4的网络控制器8的网络应用程序31，用于支持数据多路复用应用程序31-1和其他网络操作。数据多路复用应用程序31-1和实用应用程序31-0由图3和图4的网络处理器33执行。

数据多路复用应用程序31-1用于确定与没有网络控制器的干预时数据消息将会如何在数据链路上传输相比，在数据通话期间，数据消息的某些部分何时可能呈现过多的错误。当数据链路上消息的BER高时出现这种错误。在一种执行过程中，数据消息被分割为段并且每段仅在BER低时发送。在另一执行过程中，数据链路的传输特性(TC)被改进以将BER减小到可接受的程度，从而无需分段即可发送数据消息。在另外的一些执行过程中，采用分段和传输改进的组合。

数据多路复用应用程序31-1包括参数模块25、链路模块26、传送模块27和消息模块28。消息模块28用于提供和控制数据消息，该数据消息标识包括消息源、消息目的地、消息长度和消息内的分段边界的消息特性。链路模块26标识建立在数据消息模块中标识的源和目的地之间的数据链路的特定网络资源和数据链路的传输特性。传送模块27控制数据消息在通道和所选数据链路上的传输，确定数据消息和可能需要的任何段的开始和停止时间。参数模块25确定并处理在控制传送中所使用的系统参数。

在数据多路复用应用程序中，系统参数包括目标用户的当前位置λ_c、目标用户的计划位置λ_p、当前位置的用户与网络资源之间的数据链路的当前信号质量σ_c、计划位置的用户与网络资源之间的数据链路的计划信号质量σ_p以及目标用户处在当前位置的当前时间τ_c和目标用户将处在计划位置的计划时间τ_p。协同图9的实用应用程序31-0确定并控制系统参数。

在图9中，实用应用程序31-0以下述方式支持数据多路复用应用程序的操作。位置实用应用程序工作时利用位置算法周期性地以位置采样速率识别目标用户的当前位置λ_c。

参见图7，例如，用位置算法选择三个或多个时间同步的收集器45(收集器C1,C2和C3)，并测量来自目标用户例如用户15-1₁的反向通道信号的到达时差。由于收集器45处在已知位置，例如，可在聚集器17处精确地确定用户的位置。

每一当前位置与采样的时间一起存储在当前数据表中。与每一位置测量同时地，质量实用应用程序测量在每一当前位置的当前信号质量σ_c并将数据存储在当前数据表中。质量历史实用应用程序为每个用户处理所有当前数据表，以便单独地或在采用信号的聚集时组合地，以信号质量相对于每一数据链路的位置，建立地带的质量历史数据映像。以加权算法将数据的每个新样值与存储在质量历史存储器中的数据组合。一个实例中的加权利用用于产生质量历史存储器中的数据的样值数作为质量历史存储器中的数据的加权，每一新样值的加权因子是1。

网络应用程序例如通过确定当前数据表中位置改变的速率确定用户的速度。

尽管用户的位置是重要的，网络应用程序也可确定通信网络内单元或条件的位置。在某些情况下，“干扰信号”的位置和模式可能是重要的。干扰信号可以是正在移动的并包括例如天气条件，如大雾、CDMA和其他系统中的高峰时间高使用区域和微波损害。通常，可利用条件网络应用程序查找通信网络中任何这样的条件。

速度网络应用程序例如通过确定每个用户的当前数据表中的位置变化速率确定用户的速度。

路径历史实用应用程序处理每个用户的所有当前数据表，以便建立当前位置与计划位置相对的地带的路径历史数据映像。路径历史算法用于分析当前数据表中整个位置序列，以适合路径历史存储器中的类似位置序列。当路径历史存储器中一个以上的路径与当前序列相关时，记录路径中的分支位置以识别可能的替换未来路径。对于每一所存储的路径，作为位置、时间和日期的函数存储路径遍历速率的范围。

在一个数据多路复用应用程序中，在数据通话期间，数据消息将被从特定用户、例如图2中的用户15-1传送到一个或多个网络资源。在该数据多路复用应用程序中，网络控制器8确定用于传送数据消息的数据通话是否可在单个传输段中完成或者是否需要多个传输段。来自用户15-1的数据消息可利用在不同时间和位置的多个网络资源9来发送，并考虑系统参数作出对于将在何地、何时和如何传送数据消息的判定。例如，当用户15-1在位置23-1时，由网络资源9-1开始数据消息，之后可暂时暂停直到用户15-1移动到位置23-2，数据消息从网络资源9-R继续并可仍然持续到仅当用户15-1在地带5-Z中的位置23-3时完成。数据多路复用器实例-图10到图13

在图10中，从t=2延伸到t=12的数据消息DM将在具有一个或多个段的数据通话中传输。例如，假定图10的数据消息从图7的用户15-1₁传送到地带管理器20中的聚集器17。在该实例中，假定用户15-1₁在当前位置λ_t=2之前的位置λ_t=p开始在路径71上移动并计划行进到位置λ_t=20。

为利用包括收集器C1,C2和C3的网络资源将图10中的数据消息从用户15-1₁传送到地带管理器20中的聚集器17，网络控制器8判定用于传送数据消息的数据通话是否可在单个传输段中完成或是否保证多个传输段。网络控制器8分别包括地带管理器20中的网络控制器8-0和收集器C1,C2和C3中的网络控制器8-1,8-2和8-3。

为判定是否保证多个段，利用图9中的实用应用程序31-0，网络控制器8确定至少从当前时间t=2开始直到t=12在当前实例中直到t=20在用户15-1₁的计划行进路径上数据链路的计划传输特性。在图7中，在当前数据表中记录用户15-1₁从λ_t=p到当前位置λ_t=2的先前路径。通过操作传输位置信息到聚集器17的收集器C1,C2和C3检测用户15-1₁的先前路径数据。相对于路径历史存储数据分析当前数据表中的先前路径数据，以确定用户15-1₁在位置λ_t=2和位置λ_t=20之间的计划路径。

如图11所示，估计来自用户15-1₁的无线数据链路的传输特性在t=9到大约t=14之间具有在阈值BER_T以上的高BER，因此，在t=9到大约t=14之间，图10的数据消息不能可靠地在用户15-1₁计划路径上传输，除非进行某些调整。

如图12所示，在一个实施例中的本发明进行调整并以两个段传输图10的数据消息，第一段在t=2与t=8之间，第二段在t=16与t=20之间。当BER在阈值BER_T以下时，存在第一和第二段。

在图9中，链路模块26处理链路数据α，该链路数据确定并控制什么数据链路可用并有效。传送模块27从消息模块28接收数据消息并且在本实例中将传输的数据消息截为两段。参数模块25处理包括当前数据表的质量参数σ的系统参数并设计图11的传输特性，该传输特性确定从t=9到大约t=15的计划的过高BER。

下列表1是仅将用户15-1₁与图7的收集器C1之间的无线数据链路α=^u/cRC1用于数据传送时图9的数据多路复用应用程序的用户系统参数U(α,σ,λ,τ)的当前数据表。注意表1的所测量当前数据质量参数σ遵循图11的所估计传递特性，从而有效利用图12的两段中的带宽来获得图10的数据消息的无差错传送。

表1
表1			时间τ	位置λ	链路α=^u/cRC1质量σ
t=p	λ_t=p	2.5	时间τ	位置λ	链路α=^u/cRC1质量σ
t=p	λ_t=p	2.5	t=p+1	λ_t=p+1	3.5

●

t=0	λ_t=0	3.0
t=0	λ_t=0	3.0	t=2	λ_t=2	2.5

●

t=8	λ_t=8	4.0
t=8	λ_t=8	4.0	t=10	λ_t=10	6.5
t=12	λ_t=12	10.0	t=10	λ_t=10	6.5

●

t=16	λ_t=16	3.0
t=16	λ_t=16	3.0	t=18	λ_t=18	1.5
t=20	λ_t=20	1.5	t=18	λ_t=18	1.5

下列表2是在用户15-1₁分别与图7中的收集器C1、收集器C2和收集器C3之间的无线数据链路α=^u/cRC1,α=^u/cRC2和α=^u/cRC3可用于图10的数据消息的数据传送时，图9的数据多路复用应用程序的用户系统参数U(α,σ,λ,τ)的当前数据表。在表2的实例中，网络控制器确定如果在至少t=8到t=16之间改进用户15-1₁与收集器C1之间的数据链路质量，则可在单个段中传送图10的数据消息。为改进质量，调整图8的收集器45-1中对¹CM_p的信用量度处理。调整结果如图13中的虚线所示将BER减小到阈值BER_T以下。

注意对于整个周期t=2到t=12，表2的所测量当前数据质量参数σ₁在阈值BER_T以下，从而在从t=2到t=12的一个段中实现图10的数据消息无差错传送。

注意表2的所测量当前数据质量参数σ₁,σ₂和σ₃(它们因本实例的目的被假定为相同的估计值)表明用于图10数据消息的无差错传送的其他机构可用于网络控制器8。例如，在σ₁的质量差的时段t=8到t=16之间，σ₃的质量是一律良好的并在阈值BER_T以下。因此，网络控制器8可在工作时选择从t=2到t=8的数据链路α=^u/cRC1上图10的数据消息的一部分和从t=8到t=12的数据链路α=^u/cRC3上的消息的另一部分。作另一种替换，当传送到聚集器17时，从用户15-1₁分别与收集器C1，收集器C2和收集器C3之间的所有数据链路α=^u/cRC1、α=^u/cRC2和α=^u/cRC3聚集信号是可能的。

表2
表2					时间τ	位置λ	链路α=^u/cRC1质量σ₁	链路α=^u/cRC2质量σ₂	链路α=^u/cRC3质量σ₃
t=p	λ_t=p	2.5	5.5	5.5	时间τ	位置λ	链路α=^u/cRC1质量σ₁	链路α=^u/cRC2质量σ₂	链路α=^u/cRC3质量σ₃
t=p	λ_t=p	2.5	5.5	5.5	t=p+1	λ_t=p+1	3.5	5.0	5.0

●

t=0	λ_t=0	3.0	4.5	5.5
t=0	λ_t=0	3.0	4.5	5.5	t=2	λ_t=2	2.5	5.5	5.5

●

t=8	λ_t=8	4.0	6.0	3.5
t=8	λ_t=8	4.0	6.0	3.5	t=10	λ_t=10	4.5	5.0	3.5
t=12	λ_t=12	5.0	5.5	2.5	t=10	λ_t=10	4.5	5.0	3.5
t=12	λ_t=12	5.0	5.5	2.5	t=14	λ_t=14	4.5	5.0	3.5
t=16	λ_t=16	3.0	5.5	4.5	t=14	λ_t=14	4.5	5.0	3.5

t=18	λ_t=18	1.5	3.5	4.5
t=18	λ_t=18	1.5	3.5	4.5	t=20	λ_t=20	1.5	2.5	4.0

对于哪个特定资源和方法用于每一数据消息的判定是历史存储器中历史数据的质量和竞争系统资源的用户中有效资源分配的函数。实用应用程序31-0包括资源应用程序，该程序运行时为每个用户15和集中地为通信网络11的所有用户15，作为具有链路参数α，信号参数σ，位置参数λ，和时间参数τ的可用于服务用户的资源的函数，确定资源参数R(α,σ,λ,τ)。

通信网络11总体上作为网络参数的函数运转。例如，考虑所有用户15和网络资源9的链路参数α、信号参数σ、位置参数λ和时间参数τ，系统参数S(α,σ,λ,τ)是需要服务的用户15的所有或一些子集的函数，并且是可用于提供服务的网络资源9的函数。

在图7中以图4中所表示的方式分布网络控制器8。在图7中，地带管理器20中的网络控制器8-0是一个尤其取决于数据传送的方向的服务器网络控制器或客户机网络控制器，而收集器C1,C2和C3中的其他网络控制器8-1、8-2和8-3则是尤其取决于数据传送的方向的客户机网络控制器或服务器网络控制器。

网络控制器8-0的分布式组成部分包括图3的组成部分，即，服务器网络应用程序31，服务器网络操作系统32，服务器网络处理器33和服务器网络存储器34。服务器网络存储器34包括用于存储表1和表2类型的数据的当前数据存储器、质量历史存储器、路径历史存储器、用于存储网络操作系统32和网络应用程序31的程序存储器。服务器网络应用程序31包括传送应用程序，例如数据多路复用应用程序和实用应用程序。实用应用程序包括资源应用程序，它在运行时确定资源参数R(α,σ,λ,τ)，该资源参数尤其识别可用收集器(C1,C2和C3)、收集器的工作特征(例如，信用量度参数，微分集、聚集和非聚集模式、位置和与服务器时间的时间偏差、当前用户和通道分配)和地带管理器的特征(例如，信用量度参数，微分集的出现和用于收集器的微分集天线的数目，聚集和非聚集模式，与其他地带管理器的位置和时间偏差，和使用中的通道的当前用户负载)。实用应用程序包括系统参数S(α,σ,λ,τ)，用于留意需要服务的用户15和可用于提供服务的网络资源的应用程序。服务器网络操作系统32包括用于调度网络应用程序31的操作和网络控制器8的其他操作的调度程序任务。服务器网络处理器33是用于执行网络应用程序31和网络操作系统32的一个或多个处理器中的任何一个。通常，图7的网络控制器8-0内的服务器网络应用程序31、服务器网络操作系统32、服务器网络处理器33和服务器网络存储器34对应于参照图3的模块31-1、32-1、33-1和34-1的组成部分。

在概念上简单的实施例中的网络控制器8-1,8-2和8-3的分布式组成部分基本上与网络控制器8-0中的那些组成部分相同，除了它们被用作客户机或服务器以外，与取决于网络应用程序和其他因素的网络控制器8-0的作用相反。参照图4和图7，收集器C1的网络控制器8-1包括分布式组成部分31-2、32-2、33-2和34-2，收集器C2的网络控制器8-2包括分布式组成部分31-3、32-3、33-3和34-3(图4中未明确示出)，以及收集器C3的网络控制器8-3包括分布式组成部分31-4、32-4、33-4和34-4(图4中未明确示出)。然而实际上，通常对网络控制器8-1,8-2和8-3的需求不大，所以为了节省，仅需在网络控制器8-1,8-2和8-3中反映出网络控制器8-0的组成部分的子集。网络操作系统-图14

在图14中，示出图3的网络操作系统32的体系结构，并是具有这种操作系统的常规结构、特征和能力的实时操作系统。该体系结构的不同在于，它是无线操作系统，其中该操作系统的组成部分在通信网络中通过无线链路互连。除了常规结构、特征和能力，在一个实施例中网络操作系统32包括下列表3的通信体系结构。表3网络操作系统

调度任务

同步任务

优先级任务

常规任务网络应用程序

输出应用程序

数据传送

多点数据传送

E911

用户位置报告

操作和维护报告

实用应用程序

用户位置检测和位置存储器更新

用户方向和行进速率

网络资源分配和控制

链路质量检测和质量历史存储器更新

用户路径检测和路径历史存储器更新

通道分配和控制

通道越区切换

网络资源选择(广播台/收集器)

参照表3，图3和图14，除了常规任务84以外，网络操作系统32包括例如调度任务81，同步任务80和优先级任务82。调度任务81用于调度网络应用程序31的执行程序(execution)。同步任务80用于同步化服务器的执行程序与客户机的执行程序。优先级任务82用于控制网络应用程序31的被调度执行程序的优先化并检测和响应高优先级的事件和受影响的网络应用程序。图14的网络操作系统的每种情况(例如，服务器场合和客户机场合)可在如图3和图4中所示的一个或多个网络处理器33上执行。

参见图14，其中所示的网络操作系统32-1的实施例可是网络操作系统的服务器场合和客户机场合。网络操作系统32-1包括常规任务84，调度任务81，同步任务80和优先级任务82。调度任务81调度常规任务84和需要执行的网络应用程序31。需要执行的网络应用程序31存储在网络操作系统(NOS)队列83中，网络操作系统(NOS)队列83包括优先级队列83-1，重复队列83-2和需求队列83-3。需求队列83-2排列由队列负载89添加到需求队列上的输出应用程序。将输入端88上来自各种信号源、包括来自网络操作系统32-1的内部产生的请求的网络应用程序和通道分析器85检测的网络应用程序提供给队列负载89。通道分析器85用于监控通道上的活动以检测需要调度的输出应用程序。重复队列83-2将重复执行的实用应用程序排队以保持系统参数和其他信息流。优先级队列83-1将优先级任务82确定的需要优先关注的优先级应用程序排队。优先级任务82监控队列负载89的活动，以检测高优先级的应用程序，例如E911应用程序，并将这种应用程序优先级授予调度任务81。然后在同步任务80中将来自调度任务81的受调度的任务同步化，以确保网络操作系统32的客户机与服务器实施例之间的协调。服务器/客户机体系结构-图15

在图15中，服务器网络控制器8-0和客户机网络控制器8-1为关于图3所描述的类型，带有网络处理器33和网络存储器34。网络存储器34包括网络操作系统32和网络应用程序31，网络应用程序31包括输出应用程序和实用应用程序。

网络控制器8-0和8-1连同图9的数据多路复用应用程序运行的方式如下，假定图10的数据消息在图15的服务器网络控制器8-0和客户机网络控制器8-1的控制下从地带管理器20发送到用户15(与先前描述的方向相反)。

在图15中，调用图14的网络操作系统32-1的两种情况，一种用于具有带下标ZM的模块的网络控制器8-0，一种用于具有带下标U1的模块的网络控制器8-1。参见图9和图15，网络控制器8-0包括例如消息模块28,MM_ZM，传送模块27,TM_ZM，链路模块26,LM_ZM，及参数模块25,PM_ZM。参见图9和图15，网络控制器8-1包括例如消息模块28,MM_U1，传送模块27,TM_U1，链路模块26,LM_U1，及参数模块25,PM_U1。

模块MM_ZM包括例如“服务器_ID”、“客户机_ID”、“数据消息_ID”和“数据消息_长度”并通过图14的队列负载89将数据消息的传送应用程序放置到需求队列83-3上。模块LM_ZM包括例如服务器_ID、客户机_ID、数据消息_ID、通道_ID和链路_ID，用于识别通过其发送数据消息的通道和链路。模块PM_ZM包括例如服务器_ID、客户机_ID、数据消息_ID、通道_ID、链路_ID、以及用户15与地带管理器20之间特定数据链路的用户参数P_U1。依赖于实用应用程序的参数处理确定U1的当前位置λ_c、U1的估计路径并且估计路径上传递特性TC小于BER_T之处。模块TM_ZM包括例如服务器_ID、客户机_ID、数据消息_ID、通道_ID和链路_ID。TC小于BER_T的U1的估计路径上的那些位置的模块TM_ZM将数据消息划分为一个以上的段。为传送数据消息，模块TM_ZM发出“消息_传送方法”(列表1的传送应用程序之一并在当前实例中为数据多路复用器)、“消息_长度”、“无_分段(No_Segments)”、“消息_开始”、中间段消息，若有的话，以及“消息_结束”。中间段消息包括“段1_开始”、“段1_结束”，“段2_开始”、“段2_结束”，…，“段L_开始”、“段L_结束”。假定采用图12的分段，模块TM_ZM发出“消息_传送方法”(数据多路复用器)、“消息_长度”(10)、“无_分段”(2)、“消息_开始”(t=2)、“段1_开始”(t=2)、“段1_结束”(t=8)，“段2_开始”(t=16)、“段2_结束”(t=20)和“消息_结束”(t=20)。

模块MM_U1接收“服务器_ID”、“客户机_ID”、“数据消息_ID”和“数据消息_长度”并通过图14的队列负载89和优先级任务82将传送应用程序放置到需求队列83-1上，以控制数据消息的接收。模块LM_U1接收服务器_ID、客户机_ID、数据消息_ID、通道_ID和链路_ID，用于识别通过其发送数据消息的通道和链路。模块PM_U1接收服务器_ID、客户机_ID、数据消息_ID、通道_ID、链路_ID、以及，假定在所描述的实施例中，用户有能力计算BER，计算包括实际BER的用户参数P_U1，该实际BER用于在用户15与地带管理器20之间特定数据链路上传送数据消息。该参数处理过程确定在数据消息传送期间，传递特性TC何时小于BER_T。模块TM_U1接收服务器_ID、客户机_ID、数据消息_ID、通道_ID和链路_ID。在TC大于BER_T的U1的估计路径上的那些位置的模块TM_U1判定各数据消息段是否有效，即已收到“段_开始”而未收到“段_结束”。在传送数据消息期间，模块TM_U1寻找“消息_传送方法”、“消息_长度”、“无_分段”、“消息_开始”、中间段消息，若有的话，以及“消息_结束”。采用图12的分段，模块TM_U1接收“消息_传送方法”(数据多路复用器)、“消息_长度”(10)、“无_分段”(2)、“消息_开始”(t=2)、“段1_开始”(t=2)、“段1_结束”(t=8)，“段2_开始”(t=16)、“段2_结束”(t=20)和“消息_结束”(t=20)。

在用户有能力检测BER的实施例中，如果在任何一个段期间检测到任何高BER出错状态，为了适当的再发送或其他操作，客户机网络控制器8-1将该出错状态报告给服务器网络控制器8-0。

在高BER周期期间，例如在图11的t=10与t=14之间，通道上的通信通信可能丢失，因此通道需要重建。一旦重建通道，仅需发送未发送的段，例如所述实例中图12中从t=16到t=20。

虽然已经参照其优选实施例具体示出并描述了本发明，不言而喻本领域技术人员可作出各种形式和细节上的变更而不偏离本发明的宗旨和范围。

Claims

1．一种在一个或多个通信地带中通信的通信网络，包括：

在所述通信地带中的多个用户，每个用户利用消息在通道上通信，

所述通信地带的多个通信资源，所述通信资源用于在所述通道上与所述用户通信，

多个链路，用于将所述用户连接到相应的通信资源，在所述通道上传送所述消息，

网络控制器装置，包括，

网络应用程序，用于作为包括位置参数的系统参数的函数控制用户与网络资源的通信，

网络存储器，用于存储包括系统参数的信息，

网络操作系统，用于综合网络应用程序和网络控制器装置的操作，

网络处理器，用于处理网络应用程序和网络操作系统，以控制用户与网络资源的通信。

2．如权利要求1所述的通信网络，其中所述网络控制器装置具有分布在通信网络中多个位置的网络控制器组成部分。

3．如权利要求2所述的通信网络，其中所述网络控制器组成部分包括服务器组成部分和客户机组成部分，它们以服务器/客户机关系协作，以控制用户与网络资源的通信。

4．如权利要求1所述的通信网络，其中，

所述链路包括有时具有呈现影响所述消息传送质量的变化的传递特性的无线数据链路，

所述系统参数包括表示在所述无线数据链路上的传送质量的质量参数，

所述网络应用程序包括用于控制所述消息传送的调度的传送应用程序，以调整适应所述传递特性上的变化。

5．如权利要求4所述的通信网络，其中作为误码率(比特差错率)测量质量。

6．如权利要求1所述的通信网络，其中，

所述网络应用程序包括实用应用程序和一个或多个输出应用程序。

7．如权利要求5所述的通信网络，其中所述输出应用程序包括数据多路复用应用程序。

8．如权利要求7所述的通信网络，其中所述数据多路复用应用程序包括提供消息的消息模块、控制传送所述消息的链路的链路模块、处理系统参数的参数模块，以确定可在所建立的链路上以高质量发送所述消息的特定用户位置，以及传送模块，用于在用户的所述位置传送所述消息。

9．如权利要求7所述的通信网络，其中所述数据多路复用应用程序将数据消息划分为段并控制传送所述段的时间和地点。

10．如权利要求7所述的通信网络，其中所述数据多路复用应用程序将消息长度为“消息_长度”的数据消息划分为多个段，No_段，在这些段中以消息开始时间指示符“消息_开始”发送数据消息，并以消息结束时间指示符“消息_结束”结束数据消息，以及其中以段开始和结束指示符“段1_开始”、“段1_结束”，“段2_开始”、“段2_结束”，…，“段L_开始”、“段L_结束”发送“消息_开始”与“消息_结束”之间的一个或多个段1,2,…,L，从而在能够以高质量发送所述消息的特定用户位置传送所述一个或多个段中的每一个。

11．如权利要求6所述的通信网络，其中所述实用应用程序包括用于确定用户位置的位置应用程序。

12．如权利要求6所述的通信网络，其中所述实用应用程序包括用于确定用户速度的速度应用程序。

13．如权利要求6所述的通信网络，其中所述实用应用程序包括系统应用程序，该系统应用程序在运行时确定系统参数S(α,σ,λ,τ)。

14．如权利要求13所述的通信网络，其中所述系统应用程序确定通信网络中干扰信号的位置。

15．如权利要求6所述的通信网络，其中所述实用应用程序包括用于确定通信网络中带宽分配的带宽应用程序。

16．如权利要求6所述的通信网络，其中所述实用应用程序包括运行时确定资源参数R(α,σ,λ,τ)的资源应用程序。

17．如权利要求16所述的通信网络，其中所述资源应用程序识别收集器和传送消息中所采用收集器的运行特征。

18．如权利要求16所述的通信网络，其中所述资源应用程序识别地带管理器和传送消息时采用的地带管理器的运行特征。

19．如权利要求6所述的通信网络，其中所述实用应用程序包括用于确定通信网络中的信用量度参数的信用量度应用程序。

20．如权利要求1所述的通信网络，其中，

所述网络存储器包括质量存储器，用于存储所述区域内位置的质量参数，以指示所述位置的通信质量，

所述网络控制器包括传送应用程序，该传送应用程序比较所述用户的当前位置与所述位置存储器中的位置，以检测在所述当前位置的所存储的通信质量。

21．如权利要求1所述的通信网络，其中，

所述网络存储器包括路径存储器，用于存储识别用户所遵循的所述区域内的位置路径的路径信息，

所述网络控制器包括网络应用程序，用于预测特定用户的未来位置的路径并比较所述未来位置与所述质量存储器中的位置，以检测在所述未来位置的所存储的通信质量，

所述网络控制器包括允许在所述未来位置的数据传送作为在所述未来位置的所存储通信质量的函数的传送应用程序。

22．如权利要求21所述的通信网络，其中，

所述网络控制器包括实用应用程序，用于更新在检测通信质量的位置的所述质量存储器。

23．如权利要求1所述的通信网络，其中，

所述用户是移动的并具有不时变化的位置，

所述传递特性是所述位置的函数，对于特定位置，该传递特性呈现低质量，

所述网络控制器包括传送应用程序，当所述传递特性呈现低质量并且所述特定用户在所述特定位置时，该传送应用程序调整所述通信网络，以阻止所述消息的传送。

24．如权利要求1所述的通信网络，其中所述网络控制器包括服务器组成部分和客户机组成部分，它们按服务器/客户机关系协作以控制用户与网络资源的通信。

25．如权利要求1所述的通信网络，其中，

所述用户是移动的并能够在广播台地带中行进，每个所述用户包括用于接收前向通道通信的用户接收机装置和用于发射反向通道通信的发射机装置，

所述通信资源包括，

广播台装置，含有用于在所述广播台地带中广播所述前向通道通信的广播台发射机，

收集器装置，包括收集器接收机装置，用于接收所述多个用户的所述反向通道通信，

聚集器装置，用于从所述收集器装置接收所述收集器反向通道通信。

26．如权利要求25所述的通信网络，其中所述收集器接收机装置包括微分集天线。

27．如权利要求25所述的通信网络，其中所述收集器装置包括多个宏分集收集器。

28．如权利要求25所述的通信网络，其中所述前向通道通信和所述反向通道通信具有TDMA协议。

29．如权利要求25所述的通信网络，其中所述前向通道通信和所述反向通道通信具有CDMA协议。

30．如权利要求25所述的通信网络，其中所述前向通道通信和所述反向通道通信具有宽带CDMA协议。

31．如权利要求25所述的通信网络，其中所述前向通道通信和所述反向通道通信具有SDMA协议。

32．如权利要求25所述的通信网络，其中所述前向通道通信和所述反向通道通信具有FDMA协议。

33．如权利要求25所述的通信网络，其中所述网络控制器组成部分包括按服务器/客户机关系协作以控制用户与网络资源的通信的服务器组成部分和客户机组成部分，并且其中取决于数据传送的方向，所述收集器装置可用作服务器或客户机，所述聚集器装置可用作客户机或服务器。

34．如权利要求1所述的通信网络，其中所述网络操作系统包括用于排列要执行的网络应用程序的队列，用于调度所述队列中的网络应用程序的调度任务和用于同步化所调度的任务的同步任务。

35．如权利要求34所述的通信网络，其中所述网络操作系统包括识别由所述调度任务作优先级调度的高优先级网络应用程序的优先级任务。

36．如权利要求1所述的通信网络，其中所述系统参数包括用户性能参数U(α,σ,λ,τ)，用于指示用户的特性，这里α是表示由通信网络中不同资源再利用的RF频谱资源的特性，σ是表示RF信号的质量的信号参数，λ是表示通信地带中的位置的位置参数，以及τ是时间参数。

37．如权利要求1所述的通信网络，其中所述网络操作系统包括，

用于排列要执行的网络应用程序的队列，包括用于排列高优先级网络应用程序的优先级队列，用于存储实用应用程序的重复队列，和用于排列输出应用程序的需求队列，

调度任务，用于调度所述队列中的网络应用程序，

同步任务，用于同步化所调度的任务，

优先级任务，用于识别高优先级网络应用程序和按所述优先级队列排列所述高优先级网络应用程序，以由所述调度任务进行优先级调度，

队列负载，用于以所述队列排列网络应用程序，所述队列负载响应于排列在通道上有效并请求执行的网络应用程序的通道分析器，并响应于排列由网络操作系统在请求执行时识别的网络应用程序的内部输入。

38．如权利要求1所述的通信网络，其中存在多个所述通信地带，在用户通信覆盖区中所述地带重叠，并且所述区域中的通信是在区域管理器的控制下，所述区域管理器包括一区域网络控制器，用于与每个所述地带的所述网络控制器装置通信。

39．在一个或多个通信地带中与所述通信地带中的多个用户通信的通信网络中，每个用户利用消息在通道上通信，具有多个用于所述通信地带的通信资源，所述通信资源用于在所述通道上与所述用户通信，具有多个链路，用于连接所述用户到相应通信资源，并在所述通道上传送所述消息，一种控制该通信网络的方法，包括下列步骤：

作为包括位置参数的系统参数的函数用网络应用程序控制用户与网络资源的通信，

在网络存储器中存储包括系统参数的信息，

用网络操作系统综合网络应用程序、用户及通信资源的操作，

在网络处理器中处理网络应用程序和网络操作系统以控制用户与网络资源的通信。

40．如权利要求39所述的通信方法，其中所述网络控制器组成部分包括网络应用程序、网络存储器、网络操作系统组成部分和网络处理器，分布在通信网络中的多个位置。

41．如权利要求40所述的通信方法，其中所述网络控制器组成部分包括服务器组成部分和客户机组成部分，它们以服务器/客户机关系协作，以控制用户与网络资源的通信。

42．如权利要求39所述的通信方法，其中，

43．如权利要求42所述的通信方法，其中作为误码率(比特差错率)测量质量。

44．如权利要求39所述的通信方法，其中，

45．如权利要求44所述的通信方法，其中所述输出应用程序包括数据多路复用应用程序。

46．如权利要求45所述的通信方法，其中所述数据多路复用应用程序包括提供消息的消息模块、控制传送所述消息的链路的链路模块、处理系统参数的参数模块，以确定可在所建立的链路上以高质量发送所述消息的特定用户位置，以及传送模块，用于在用户的所述位置传送所述消息。

47．如权利要求45所述的通信方法，其中所述数据多路复用应用程序将消息长度为“消息_长度”的数据消息划分为多个段，No_段，在这些段中以消息开始时间指示符“消息_开始”发送数据消息，并以消息结束时间指示符“消息_结束”结束数据消息，以及其中以段开始和结束指示符“段1_开始”、“段1_结束”，“段2_开始”、“段2_结束”，…，“段L_开始”、“段L_结束”发送“消息_开始”与“消息_结束”之间的一个或多个段1,2,…,L，从而在能够以高质量发送所述消息的特定用户位置传送所述一个或多个段中的每一个。

48．如权利要求44所述的通信方法，其中所述实用应用程序包括用于确定用户位置的位置应用程序。

49．如权利要求48所述的通信方法，其中，

所述网络存储器包括质量存储器，用于存储呈现差质量通信的所述区域内位置的质量参数，

所述网络控制器包括传送应用程序，该传送应用程序比较所述用户的当前位置与所述位置存储器中的位置，以检测呈现差质量通信的位置。

50．如权利要求48所述的通信方法，其中，

所述网络控制器包括网络应用程序，用于预测特定用户的未来位置的路径并比较所述未来位置与所述质量存储器中的位置，以检测可能呈现差质量通信的未来位置，

所述网络控制器包括允许在不太可能呈现差质量通信的所述未来位置的数据传送的传送应用程序。

51．如权利要求50所述的通信方法，其中，

所述网络控制器包括实用应用程序，用于更新在检测到差质量通信的位置的所述质量存储器。

52．如权利要求48所述的通信方法，其中，

所述用户是移动的并具有可能有时变化的位置，

53．如权利要求48所述的通信方法，其中所述网络控制器包括服务器组成部分和客户机组成部分，它们按服务器/客户机关系协作以控制用户与网络资源的通信。

54．如权利要求48所述的通信方法，其中，

所述通信资源包括，

55．如权利要求48所述的通信方法，其中所述网络操作系统包括，

调度任务，用于调度所述队列中的网络应用程序，

同步任务，用于同步化所调度的任务，

56．如权利要求48所述的通信方法，其中存在多个所述通信地带，在用户通信覆盖区中所述地带重叠，并且所述区域中的通信是在区域管理器的控制下进行的，所述区域管理器包括一区域网络控制器，用于与每个所述地带的所述网络控制器装置通信。